[發(fā)明專利]一種光驅(qū)動海洋油污染凈化凝膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210070228.2
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114369260B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸登俊;侯杼利;劉濤;羅舒文;范毅烽
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08J7/04;C08L33/24;C08K5/41;C08K5/17;C08F220/54;C08F220/38;C02F1/28
• 代理公司: 廣西中知華譽(yù)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45140
• 代理人: 陸麗婷

本發(fā)明公開了一種光驅(qū)動海洋油污染凈化凝膠及其制備方法，得到一種制造工藝簡單、環(huán)境友好、安全節(jié)能的智能化光驅(qū)動水油分離材料，利用光驅(qū)動在無需任何額外功率輸入的情況下達(dá)到凝膠的低臨界相轉(zhuǎn)變溫度(32℃)，可高效節(jié)能地對海洋油污染進(jìn)行智能吸油、排油。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及空氣凈化凝膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光驅(qū)動海洋油污染凈化凝膠及其制備方法。

【背景技術(shù)】

全球科學(xué)與工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展導(dǎo)致對石油的消耗越來越大，石油及有機(jī)溶劑的污染泄漏事件也越來越頻繁地發(fā)生，海上溢油事故頻發(fā)，并且石油在開采、存儲和使用過程中都可能造成溢油事故的發(fā)生，這不僅給環(huán)境帶來危害，而且在海面的凝結(jié)油還可能燃燒產(chǎn)生安全問題。更嚴(yán)重的是，不僅污染海面對水生生物產(chǎn)生危害，而且石油還會沉到海底，其危害更是難以預(yù)計。

一般來說，一次油田發(fā)生大的溢油事故，會造成劣四類海水面積幾百平方公里，油田附近海域海水中石油類的平均濃度超過歷史背景值的幾十倍，對海洋生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染損害。海洋油污染不僅對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重和長期的破壞，也導(dǎo)致寶貴資源的大量流失。油污染在海洋環(huán)境中會發(fā)生一系列的物理、化學(xué)、生物等風(fēng)化過程，其在海洋中的存在形式主要分為三種：(1)漂浮在海面的殘油；(2)溶解分散態(tài)，進(jìn)入海洋水體的過程；(3)凝聚態(tài)殘留物，一旦原油沉積在底部，通常會被其他沉積物覆蓋并且降解十分緩慢。由于海洋油污染或溢油的危害性，海洋石油污染治理已成為一大研究熱點(diǎn)，迄今為止也取得了可喜的研究成果。目前，通常處理海洋石油污染修復(fù)的方法主要有物理、化學(xué)、生物法等。物理方法主要利用清污船、圍油欄、吸油材料等。化學(xué)處理法通常利用消油劑、凝油劑、集油劑、沉降劑等。生物法主要有酵母菌去除溢油、微生物分解石油等。

有效的油水分離是世界范圍內(nèi)的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的油水分離技術(shù)分離效率低，能源成本高，需要復(fù)雜的分離步驟，面臨著不耐油污及由于自身濕潤性所產(chǎn)生的分離局限性。為了消除溢油對環(huán)境的污染，需要一種高效、環(huán)保的石油回收方法。太陽能可以轉(zhuǎn)化為熱能或電能，這一概念已應(yīng)用于各種不斷發(fā)展的領(lǐng)域，光熱材料的引入有望實(shí)現(xiàn)對水海洋油污染的節(jié)能回收和循環(huán)利用。

然而，由于需要克服汽化熱，太陽能技術(shù)的排放率仍不足以滿足實(shí)際需求，同時為了使凝膠能夠收集太陽能，必須使用高效的光驅(qū)動吸收器對其進(jìn)行修改。為了克服上述限制，非常需要耐化學(xué)性、可吸收陽光、低成本、能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用的多功能的混合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

針對現(xiàn)有技術(shù)中為了使凝膠能夠收集太陽能，必須使用高效的光驅(qū)動吸收器對其進(jìn)行修改的問題，本發(fā)明提供了一種光驅(qū)動海洋油污染凈化凝膠及其制備方法，得到一種制造工藝簡單、環(huán)境友好、安全節(jié)能的智能化光驅(qū)動水油分離材料，利用光驅(qū)動在無需任何額外功率輸入的情況下達(dá)到凝膠的低臨界相轉(zhuǎn)變溫度(32℃)，可高效節(jié)能地對海洋油污染進(jìn)行智能吸油、排油。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種光驅(qū)動海洋油污染凈化凝膠的制備方法，包括如下步驟：

1)按照重量比例準(zhǔn)備：N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺0.39-0.41份、十二烷基硫酸鈉1.7-1.8份、N-異丙基丙烯酰胺49-51份、過硫酸鉀0.39-0.41份、N,N,N',N'-四甲基-乙二胺2.4-2.5份、超純水31-32份、三羥甲基氨基甲烷3-4份、多巴胺鹽酸鹽7-8份；

將N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺、十二烷基硫酸鈉、超純水按照1:4:800的重量比混合溶解，取出冷藏的N-異丙基丙烯酰胺加入，磁力攪拌得到混合溶液，其中N-異丙基丙烯酰胺和N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺按照18:1的重量比，混合后通入氮?dú)猓?/p>

2)將過硫酸鉀加入到步驟1)得到的混合溶液中，其中過硫酸鉀和N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺按照1:1的重量比，將溶液密封好，在65℃磁力攪拌40min后，通過4-7℃的涼水浴使澄清透明的溶液出現(xiàn)渾濁；